JP2005138606A - Steering device - Google Patents

Steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2005138606A
JP2005138606A JP2003373920A JP2003373920A JP2005138606A JP 2005138606 A JP2005138606 A JP 2005138606A JP 2003373920 A JP2003373920 A JP 2003373920A JP 2003373920 A JP2003373920 A JP 2003373920A JP 2005138606 A JP2005138606 A JP 2005138606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
steering
temperature
driver
transmission device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003373920A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4211571B2 (en
Inventor
Yoji Yamauchi
洋司 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003373920A priority Critical patent/JP4211571B2/en
Publication of JP2005138606A publication Critical patent/JP2005138606A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4211571B2 publication Critical patent/JP4211571B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly raise a temperature of a steering device in the steering device for steering a vehicle by steering a wheel in response to steering operation of a driver by using a motor in the vehicle. <P>SOLUTION: When the temperature T of a speed reducer in the steering device is lower than a threshold value Tth (S33) immediately after an ignition switch is turned ON by the driver in the vehicle (S31), the motor is utilized not as a driving source but as a heat source, i.e., a heater by feeding d-shaft current Id to a vector-controllable motor d (S34). Thereby, the decelerator is quickly heated without imparting motion to a member related to the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両においてモータを用いることにより、運転者の操舵操作に応じて車輪を転舵することによって車両を操舵する操舵装置に関するものであり、特に、その操舵装置の温度を管理する技術に関するものである。   The present invention relates to a steering device that steers a vehicle by using a motor in the vehicle to steer wheels according to a steering operation of a driver, and more particularly to a technique for managing the temperature of the steering device. Is.

車両においてモータを用いることにより、運転者の操舵操作に応じて車輪を転舵することによって車両を操舵する操舵装置が既に知られている(例えば、特許文献1参照。)
この種の操舵装置においては、その操舵装置により実現される操舵特性、すなわち、その操舵装置に対する入出力特性がその操舵装置の温度に依存するという特性がある。ここに、「操舵特性」は、例えば、運転者の操作量(例えば、ステアリングホイールの操作角)と操作反力との関係を反映する運転者の操舵感として定義される場合や、モータへの入力と車輪の転舵量(すなわち、モータからの出力)との関係を反映する駆動系の入出力応答特性として定義される場合がある。
A steering apparatus that steers a vehicle by using a motor in the vehicle to steer wheels according to the steering operation of the driver is already known (see, for example, Patent Document 1).
This type of steering device has a characteristic that a steering characteristic realized by the steering device, that is, an input / output characteristic for the steering device depends on a temperature of the steering device. Here, the “steering characteristic” is defined as, for example, a driver's steering feeling reflecting the relationship between the driver's operation amount (for example, the steering wheel operation angle) and the operation reaction force, It may be defined as an input / output response characteristic of the drive system that reflects the relationship between the input and the wheel turning amount (ie, the output from the motor).

ここで、操舵特性に温度に対する依存性が存在する理由を考察する。例えば、操舵装置が、モータの作動速度を減速させてその駆動力を倍力すべく減速機を用いる場合には、低温時に、その減速機内において各摺動部に使用されるグリスの粘性が増加し、可動部材がそのグリスを押し退ける抵抗や潤滑抵抗が増加するという傾向がある。そのため、低温時にその減速機の伝達効率(例えば、ギヤ効率)が低下し、それにより、温度に対する依存性が操舵特性に存在すると考えられる。   Here, the reason why the steering characteristic depends on temperature is considered. For example, when the steering device uses a speed reducer to decelerate the operating speed of the motor and boost its driving force, the viscosity of the grease used for each sliding portion in the speed reducer increases at low temperatures. However, the resistance of the movable member to push away the grease and the lubrication resistance tend to increase. Therefore, it is considered that the transmission efficiency (for example, gear efficiency) of the speed reducer decreases at a low temperature, and thus dependence on temperature exists in the steering characteristics.

ところで、この種の操舵装置は、モータの用途によっていくつかのタイプに分類される。例えば、操舵のために運転者によって操作される操作部材(例えば、ステアリングホイール)の操作に対する操作反力を発生させるためにモータを用いる第1タイプの操舵装置が存在する。さらに、運転者による操作部材の操作をアシストするためにモータを用いる第2タイプの操舵装置も存在する。さらにまた、車輪を転舵するためにモータを用いる第3タイプの操舵装置も存在する。   By the way, this type of steering device is classified into several types depending on the application of the motor. For example, there is a first type steering device that uses a motor to generate an operation reaction force with respect to an operation of an operation member (for example, a steering wheel) operated by a driver for steering. There is also a second type of steering device that uses a motor to assist the driver in operating the operating member. There is also a third type of steering device that uses a motor to steer the wheels.

いずれのタイプにおいても、操舵装置の低温時と常温時とでその操舵特性が互いに異なる傾向がある。具体的には、第1および第2タイプの操舵装置においては、低温時には、それら操舵装置の駆動抵抗の増加、伝達効率の低下等が原因で、運転者に作用する操作反力の実際値が設計値より増加し、そのため、運転者が重い操舵感を感じてしまう。このように、それら操舵装置においては、温度が上昇すれば、それに伴って操舵特性が変化するため、操舵特性が安定しないという違和感を運転者に与えることとなる。   In any type, the steering characteristics tend to be different between the low temperature and the normal temperature of the steering device. Specifically, in the first and second type steering devices, when the temperature is low, the actual value of the operation reaction force acting on the driver is reduced due to an increase in driving resistance of these steering devices, a decrease in transmission efficiency, and the like. Therefore, the driver feels a heavy steering feeling. Thus, in these steering devices, if the temperature rises, the steering characteristics change accordingly, which gives the driver an uncomfortable feeling that the steering characteristics are not stable.

第3タイプの操舵装置においては、低温時には、常温時より伝達効率(例えば、ギヤ伝達効率)が低下する。そのため、運転者による同じ操作量に応答する車輪の切れ量が常温時より減少し、その結果、操作に対する車輪の転舵の追従性が低下して、運転者に鈍い操舵感を感じさせることとなる。   In the third type steering device, transmission efficiency (for example, gear transmission efficiency) is lower at a low temperature than at a normal temperature. Therefore, the amount of wheel breakage that responds to the same operation amount by the driver is reduced from that at normal temperature, and as a result, the followability of the wheel turning to the operation is reduced, and the driver feels a dull steering feeling. Become.

さらに、第3タイプの操舵装置は、操作反力を発生させるための操作反力用モータを用いる場合と用いない場合とがある。操作反力用モータを用いない場合には、車輪の転舵力を少なくとも部分的にモータによって発生させる点で第2タイプの操舵装置と共通する。これに対し、操作反力用モータを用いる場合には、第1タイプの操舵装置を兼ねることとなる。いずれにしても、この第3の操舵装置は、第1および第2タイプの操舵装置と同様に、低温時には、常温時より操舵感が重いという傾向がある。   Furthermore, the third type steering device may or may not use an operation reaction force motor for generating an operation reaction force. When the operation reaction force motor is not used, the steering force of the wheels is at least partially generated by the motor, and is common to the second type steering device. On the other hand, when the operation reaction force motor is used, it also serves as the first type steering device. In any case, like the first and second type steering devices, the third steering device tends to have a heavier steering feeling at low temperatures than at normal temperatures.

前述の特許文献1には、第2タイプの操舵装置の一従来例が記載されている。この従来例においては、操作部材としてのステアリングホイールに入力軸が連結され、その入力軸にモータが減速機を介して連結されている。そのモータは、運転者の操舵操作をアシストするために設けられており、そのアシスト量は、温度センサによって検出された減速機の温度に基づいて変化させられる。そのアシスト量は、減速機の温度の如何を問わず、操舵感が安定するように変化させられる。
特開2002−53050号公報
Patent Document 1 described above describes a conventional example of the second type steering device. In this conventional example, an input shaft is connected to a steering wheel as an operation member, and a motor is connected to the input shaft via a speed reducer. The motor is provided to assist the driver's steering operation, and the assist amount is changed based on the temperature of the reduction gear detected by the temperature sensor. The assist amount is changed so that the steering feeling is stabilized regardless of the temperature of the reduction gear.
JP 2002-53050 A

上述の従来例においては、温度変化に起因した操舵特性の変化をアシスト量の制御のみによって抑制するようになっている。このアシスト量の制御においては、低温時に、例えば、操舵角と操舵力との関係(アシスト比)を常温時より増加させることによって操舵特性を制御することが考えられる(例えば、電動パワーステアリング装置)。   In the above-described conventional example, the change in the steering characteristics due to the temperature change is suppressed only by the control of the assist amount. In the control of the assist amount, it is conceivable to control the steering characteristics by increasing the relationship (assist ratio) between the steering angle and the steering force at a low temperature from that at room temperature (for example, an electric power steering device). .

しかし、低温時に発生した操舵力の増加分をアシスト比の制御によって打ち消そうとしても、操舵力の増加分がそもそも操舵角に応じて変化するなどの理由により、操舵力の増加分を精度よく打ち消すことが困難である。そのため、アシストの制御においては、常温時と同じ操舵特性を低温時に精度よく実現することが困難である。そのため、この従来例では、操舵特性を十分に安定化させることが困難であった。   However, even if an attempt is made to cancel the increase in the steering force generated at low temperatures by controlling the assist ratio, the increase in the steering force is accurately determined because the increase in the steering force changes according to the steering angle in the first place. It is difficult to cancel. For this reason, in assist control, it is difficult to accurately realize the same steering characteristics as those at normal temperature at low temperatures. Therefore, in this conventional example, it is difficult to sufficiently stabilize the steering characteristics.

このような事情を背景として、本発明は、車両においてモータを用いることにより、運転者の操舵操作に応じて車輪を転舵することによって車両を操舵する操舵装置において、その操舵装置の温度が素早く上昇するようにすることを課題としてなされたものである。   Against this background, the present invention uses a motor in a vehicle, and in a steering device that steers a vehicle by turning wheels in accordance with a steering operation of a driver, the temperature of the steering device is quick. The challenge was to make it rise.

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきである。   The following aspects are obtained by the present invention. Each aspect is divided into sections, each section is given a number, and is described in a form that cites other section numbers as necessary. This is to facilitate understanding of some of the technical features that the present invention can employ and combinations thereof, and the technical features that can be employed by the present invention and combinations thereof are limited to the following embodiments. Should not be interpreted. That is, although not described in the following embodiments, it should be construed that it is not impeded to appropriately extract and employ the technical features described in the present specification as the technical features of the present invention.

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈されるべきである。
(1) 車両において運転者の操舵操作に応じて車輪を転舵することによって車両を操舵する操舵装置であって、
固定子と可動子とを有するモータと、
前記操舵に関連して運動させられる運動部材と、
前記可動子の運動を前記運動部材に伝達する伝達装置と、
前記モータへの供給電流を制御するコントローラであって、予め定められた条件が成立した場合に、前記可動子の運動を伴うことなく前記モータが発熱するための発熱用電流をそのモータに供給するものと
を含む操舵装置。
Further, describing each section in the form of quoting the numbers of the other sections does not necessarily prevent the technical features described in each section from being separated from the technical features described in the other sections. It should not be construed as meaning, but it should be construed that the technical features described in each section can be appropriately made independent depending on their properties.
(1) A steering device that steers a vehicle by turning wheels in accordance with a driver's steering operation in the vehicle,
A motor having a stator and a mover;
A moving member moved in relation to the steering;
A transmission device for transmitting the movement of the mover to the movement member;
A controller for controlling a supply current to the motor, and when a predetermined condition is satisfied, supplies a heat generation current for the motor to generate heat without the movement of the mover. Steering devices including things.

この操舵装置においては、モータに発熱用電流が供給されることにより、モータが駆動源としてではなく熱源すなわちヒータとして利用され、それにより、モータに関連する部材に動きを与えることなく、当該操舵装置が加熱される。   In this steering apparatus, by supplying a heat generation current to the motor, the motor is used not as a drive source but as a heat source, that is, as a heater, so that the steering apparatus can be operated without giving movement to members related to the motor. Is heated.

したがって、この操舵装置によれば、当該操舵装置を積極的に加熱しない場合に比較し、当該操舵装置の温度を短時間で適正値に上昇させることが可能となる。さらに、この操舵装置によれば、運転者の操舵操作の有無を問わず、当該操舵装置を加熱することが可能となる。   Therefore, according to this steering device, it is possible to raise the temperature of the steering device to an appropriate value in a short time compared to the case where the steering device is not actively heated. Furthermore, according to this steering device, it becomes possible to heat the steering device regardless of whether or not the driver performs a steering operation.

操舵操作に応じてモータを駆動するためにそのモータに電流を供給すると、モータは付随的に発熱するのが普通である。このような付随的に発生する熱を利用して操舵装置を加熱する場合には、操舵操作が行われていない場合には、モータが発熱しないために操舵装置が加熱されない。これに対し、操舵操作が行われている場合には、モータが発熱するため操舵装置が加熱されるが、モータの発熱量が操舵操作量に依存するため、操舵操作量が少ないとモータの発熱量も少なくなり、操舵装置の温度上昇量も少なくなる。   When a current is supplied to the motor in order to drive the motor in response to a steering operation, the motor normally generates incidental heat. When the steering device is heated using such incidentally generated heat, if the steering operation is not performed, the motor does not generate heat, and thus the steering device is not heated. On the other hand, when the steering operation is performed, the motor generates heat and the steering device is heated. However, since the heat generation amount of the motor depends on the steering operation amount, the motor generates heat when the steering operation amount is small. The amount is also reduced, and the temperature rise of the steering device is also reduced.

これに対し、本項に係る操舵装置によれば、操舵操作の有無および操舵操作量の多少にかかわらず、モータの発熱量を管理することができ、ひいては当該操舵装置の加熱を短時間で行うことが容易となる。   On the other hand, according to the steering device according to this section, the amount of heat generated by the motor can be managed regardless of the presence or absence of the steering operation and the amount of the steering operation, and the heating of the steering device is performed in a short time. It becomes easy.

本項における「運動部材」としては、例えば、操舵のために運転者によって操作される操作部材と共に運動させられる操作軸(例えば、ステアリングシャフト)があり、また、車輪を変向するために運動させられるステアリングロッド(例えば、ラックバー)がある。
(2) 前記条件が、当該操舵装置のうち前記モータの発熱によって加熱されるべき被加熱部の温度が設定温度以下である場合に成立する低温時成立条件を含む(1)項に記載の操舵装置。
As the “movement member” in this section, for example, there is an operation shaft (for example, a steering shaft) that is moved together with an operation member that is operated by a driver for steering. There is a steering rod (for example, a rack bar).
(2) The steering according to (1), wherein the condition includes a low-temperature condition that is established when a temperature of a heated portion to be heated by heat generation of the motor is equal to or lower than a set temperature. apparatus.

この操舵装置においては、当該操舵装置のうちの被加熱部の温度が設定温度以下である場合に、モータが積極的にヒータとして機能させられることにより、その被加熱部の温度が素早く上昇させられる。   In this steering device, when the temperature of the heated portion of the steering device is equal to or lower than the set temperature, the motor is actively caused to function as a heater, so that the temperature of the heated portion is quickly increased. .

したがって、この操舵装置によれば、その操舵特性が被加熱部の低温化によって変化してしまう可能性がある場合に、操舵特性の変化を良好に抑制することが容易となる。よって、被加熱部の温度の如何にかかわらず、操舵特性を安定化させることが容易となる。
(3) さらに、前記被加熱部の温度を検出する温度センサを含み、前記コントローラが、その温度センサの出力信号に基づき、前記低温時成立条件の成否を判定する(2)項に記載の操舵装置。
(4) 前記伝達装置が、その伝達装置を駆動するために打つ勝つことが必要である駆動抵抗がその伝達装置の低温時において高温時におけるより大きいものであり、前記被加熱部が、その伝達装置である(2)または(3)項に記載の操舵装置。
Therefore, according to this steering device, it is easy to satisfactorily suppress the change in the steering characteristics when there is a possibility that the steering characteristics may be changed due to the low temperature of the heated portion. Therefore, it becomes easy to stabilize the steering characteristics regardless of the temperature of the heated portion.
(3) The steering according to (2), further including a temperature sensor that detects a temperature of the heated portion, wherein the controller determines whether or not the low-temperature condition is satisfied based on an output signal of the temperature sensor. apparatus.
(4) The driving resistance that the transmission device needs to beat in order to drive the transmission device is larger at the low temperature of the transmission device than at the high temperature, and the heated portion has its transmission The steering device according to (2) or (3), which is a device.

この操舵装置によれば、被加熱部が伝達装置である場合に、その伝達装置の温度の如何にかかわらず、操舵特性を安定化させることが容易となる。
(5) 前記条件が、前記車両の一連の走行が開始された場合に成立する走行開始時成立条件を含む(1)ないし(4)項のいずれかに記載の操舵装置。
According to this steering device, when the heated portion is a transmission device, it becomes easy to stabilize the steering characteristics regardless of the temperature of the transmission device.
(5) The steering apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the condition includes a travel start time satisfaction condition that is satisfied when a series of travels of the vehicle is started.

前記(1)ないし(4)項のいずれかに係る操舵装置においては、モータを積極的にヒータとして機能させて当該操舵装置を加熱することが必要である場合は、当該操舵装置が低温である場合である。一方、操舵装置の温度は、車両の一連の走行の開始時に最も低く、走行が継続するにつれて上昇するのが普通である。   In the steering device according to any one of the items (1) to (4), when it is necessary to heat the steering device by actively functioning the motor as a heater, the steering device is at a low temperature. Is the case. On the other hand, the temperature of the steering device is lowest at the start of a series of travels of the vehicle, and usually increases as travel continues.

このような知見に基づき、本項に係る操舵装置においては、車両の一連の走行が開始された場合に、モータが積極的にヒータとして機能させられる。
(6) さらに、前記車両の一連の走行の開始を検出する走行開始センサを含み、前記コントローラが、その走行開始センサの出力信号に基づき、前記走行開始時成立条件の成否を判定する(5)項に記載の操舵装置。
Based on such knowledge, in the steering apparatus according to this section, the motor is positively caused to function as a heater when a series of running of the vehicle is started.
(6) Further, a travel start sensor for detecting the start of a series of travels of the vehicle is included, and the controller determines success or failure of the travel start time establishment condition based on an output signal of the travel start sensor (5) The steering device according to item.

本項における「走行開始センサ」としては、例えば、車両の動力源(例えば、エンジン、駆動モータ等)の運転を開始させるために運転者によって操作される運転開始スイッチ(例えば、エンジンを点火させるために運転者によって操作されるイグニションスイッチまたはキースイッチ)、運転者が車両の運転席に着座したことを検出する着座スイッチ、運転者が運転席のドアのロックを解除したことを検出するドアロック解除スイッチ等がある。
(7) さらに、運転者によって操作される操作部材を含み、前記モータが、運転者によるその操作部材の操作に対する操作反力をその操作部材を介して運転者に作用させるために前記運動部材を駆動する操作反力用モータを含む(1)ないし(6)項のいずれかに記載の操舵装置。
As the “running start sensor” in this section, for example, a driving start switch (for example, for igniting an engine) operated by a driver to start driving of a power source (for example, an engine, a driving motor, etc.) of a vehicle. Ignition switch or key switch operated by the driver), a seating switch that detects that the driver is seated in the driver's seat of the vehicle, and a door lock release that detects that the driver has unlocked the driver's door There are switches.
(7) Further, an operation member operated by the driver is included, and the motor is configured to cause the motor to act on the driver via the operation member with an operation reaction force against the operation of the operation member by the driver. The steering apparatus according to any one of (1) to (6), including an operation reaction force motor to be driven.

この操舵装置によれば、操作反力用モータを積極的にヒータとして機能させることにより、例えば、運転者による操作部材の操作量と操作反力との関係を、温度変化にかかわらず、安定化させることが容易となる。   According to this steering device, the operation reaction force motor is positively functioned as a heater, for example, to stabilize the relationship between the operation amount of the operation member by the driver and the operation reaction force regardless of temperature changes. It becomes easy to make.

本項に係る操舵装置は、例えば、操作反力の実際値をフィードバックすることなく、上記操作反力用モータをオープンループ方式で制御する態様で実施することが可能である。ところで、オープンループ方式で操作反力用モータを制御する場合には、当該操舵装置の温度が常温域より低いために、当該操舵装置の駆動抵抗の増加、伝達効率の低下等が発生すると、特別な対策を講じない限り、操作反力が設計値より大きくなってしまい、重い操舵感を運転者に与えてしまう。   The steering device according to this section can be implemented, for example, in such a manner that the operation reaction force motor is controlled in an open loop manner without feeding back the actual value of the operation reaction force. By the way, when controlling the operational reaction force motor by the open loop method, if the temperature of the steering device is lower than the normal temperature range, an increase in driving resistance of the steering device, a decrease in transmission efficiency, etc. Unless appropriate measures are taken, the operation reaction force becomes larger than the design value, which gives the driver a heavy steering feeling.

これに対し、本項に係る操舵装置によれば、低温時に操作反力用モータを積極的にヒータとして機能させて当該操舵装置を加熱することができるため、モータの制御方式をフィードバック方式に転換することなく、温度低下に起因した操作反力の増加を回避することが容易となる。
(8) さらに、運転者によって操作される操作部材を含み、前記モータが、運転者によるその操作部材の操作をアシストするために前記運動部材を駆動するアシスト用モータを含む(1)ないし(7)項のいずれかに記載の操舵装置。
On the other hand, according to the steering device according to this section, since the operation reaction force motor can be actively functioned as a heater at a low temperature to heat the steering device, the motor control method is switched to the feedback method. Without increasing, it becomes easy to avoid an increase in the reaction force due to the temperature drop.
(8) Further, an operation member that is operated by a driver is included, and the motor includes an assisting motor that drives the moving member to assist the operation of the operation member by the driver. The steering device according to any one of items 1 to 3.

この操舵装置によれば、アシスト用モータを積極的にヒータとして機能させることにより、例えば、運転者による操作部材の操作量と操作反力との関係を、温度変化にかかわらず、安定化させることが容易となる。
(9) 前記モータが、前記車輪を転舵するために前記運動部材を駆動する転舵用モータを含む(1)ないし(8)項のいずれかに記載の操舵装置。
According to this steering apparatus, the assist motor actively functions as a heater, for example, to stabilize the relationship between the operation amount of the operation member by the driver and the operation reaction force regardless of the temperature change. Becomes easy.
(9) The steering apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the motor includes a steering motor that drives the moving member to steer the wheel.

この操舵装置によれば、転舵用モータを積極的にヒータとして機能させることにより、例えば、運転者による操作部材の操作量と車輪の転舵量との関係を、温度変化にかかわらず、安定化させることが容易となる。
(10) 前記モータが、前記固定子と前記可動子との一方には永久磁石、他方にはコイルがそれぞれ装着され、かつ、前記永久磁石の着磁方向に平行な方向にはd軸、直交する方向にはq軸がそれぞれ設定されたものであり、
前記発熱用電流が、前記モータに、前記d軸の方向と前記q軸の方向とのうちd軸の方向のみに流される電流である(1)ないし(9)項のいずれかに記載の操舵装置。
According to this steering device, by making the steering motor function positively as a heater, for example, the relationship between the operation amount of the operation member by the driver and the steering amount of the wheel can be stabilized regardless of the temperature change. It becomes easy to make it.
(10) In the motor, a permanent magnet is mounted on one of the stator and the mover, a coil is mounted on the other, and a d-axis is orthogonal to a direction parallel to the magnetization direction of the permanent magnet. Q direction is set in each direction,
The steering according to any one of items (1) to (9), wherein the heat generating current is a current that flows in the motor only in the d-axis direction out of the d-axis direction and the q-axis direction. apparatus.

この操舵装置によれば、モータに電流をd軸の方向に流す場合にはモータに駆動力が発生することなく発熱するという性質に着目することにより、モータが単にヒータとして機能させられる。
(11) 前記コントローラが、運転者の操舵操作中に、前記モータに前記発熱用電流を供給するのと並行して、前記可動子を駆動するための駆動電流を前記モータに供給する駆動電流供給部を含む(1)ないし(10)項のいずれかに記載の操舵装置。
According to this steering device, when a current is supplied to the motor in the direction of the d-axis, the motor is merely caused to function as a heater by paying attention to the property that the motor generates heat without generating a driving force.
(11) A drive current supply for supplying a drive current for driving the mover to the motor in parallel with the controller supplying the heat generation current to the motor during a steering operation of the driver. The steering device according to any one of (1) to (10), including a section.

この操舵装置によれば、モータをヒータとしてのみならず駆動源としても機能させることにより、同じモータにより、当該操舵装置の加熱と操舵との双方を並行的に実現することが可能となる。
(12) さらに、運転者によって操作される操作部材を含み、前記駆動電流供給部が、前記モータに前記発熱用電流を供給する場合に、供給しない場合より、運転者による前記操作部材の操作に対する操作反力であって前記モータによって発生させられるものが減少するように前記駆動電流を変化させる(11)項に記載の操舵装置。
According to this steering device, both the heating and the steering of the steering device can be realized in parallel by the same motor by causing the motor to function not only as a heater but also as a drive source.
(12) Further, an operation member operated by a driver is included, and when the driving current supply unit supplies the heat generation current to the motor, the driver does not supply the operation member with respect to the operation of the operation member. The steering apparatus according to item (11), wherein the drive current is changed so that an operation reaction force generated by the motor is reduced.

運転者に作用する操作反力は、減速機等の伝達装置の駆動抵抗とモータの駆動力とを総合したものである。一方、モータの駆動力は、その用途により、操作反力を変化させる向きが異なる。   The reaction force acting on the driver is a total of the driving resistance of the transmission device such as a reduction gear and the driving force of the motor. On the other hand, the direction in which the driving force of the motor changes the operation reaction force varies depending on the application.

具体的には、モータが、運転者の操作をアシストするために使用されるアシスト用モータである場合には、モータの駆動力を増加させることはそのモータによるアシスト量を増加させることを意味し、このことは結局、運転者に作用する操作反力を減少させることを意味する。   Specifically, when the motor is an assisting motor used for assisting the driver's operation, increasing the driving force of the motor means increasing the assist amount by the motor. This ultimately means that the reaction force acting on the driver is reduced.

これに対し、モータが、操作反力を発生させるために使用される操作反力用モータである場合には、モータの駆動力を増加させることはそのモータによる操作反力を増加させることを意味し、このことは結局、運転者に作用する操作反力を増加させることを意味する。   On the other hand, when the motor is an operation reaction force motor used to generate an operation reaction force, increasing the drive force of the motor means increasing the operation reaction force by the motor. This, in turn, means that the operation reaction force acting on the driver is increased.

したがって、運転者に作用する操作反力を減少させることが必要である場合には、アシスト用モータについては、駆動電流を増加させることが望ましいのに対し、操作反力用モータについては、駆動電流を減少させることが望ましい。   Therefore, when it is necessary to reduce the operation reaction force acting on the driver, it is desirable to increase the drive current for the assist motor, whereas for the operation reaction force motor, the drive current It is desirable to reduce

いずれにしても、本項に係る操舵装置においては、モータをヒータとして機能させることが必要である場合、すなわち、例えば、温度変化に起因した操舵特性の変化を抑制することが必要である場合に、モータが駆動源としても機能させられるとともに、駆動源として機能するモータに供給される駆動電流が、モータをヒータとして機能させることが必要ではない場合より、モータによって発生させられる操作反力が減少する向きに変化させられる。   In any case, in the steering apparatus according to this section, when it is necessary to cause the motor to function as a heater, that is, for example, when it is necessary to suppress a change in steering characteristics due to a temperature change. The motor can be made to function as a drive source, and the reaction force generated by the motor can be reduced as compared with the case where the drive current supplied to the motor that functions as the drive source does not require the motor to function as a heater. It is changed to the direction to do.

その結果、この操舵装置によれば、モータをヒータとして機能させることが必要である場合に、モータ駆動電流の制御すなわちモータ駆動力の適正化によっても操作反力が軽減される。   As a result, according to this steering device, when it is necessary to cause the motor to function as a heater, the operation reaction force is also reduced by controlling the motor drive current, that is, optimizing the motor drive force.

したがって、この操舵装置によれば、温度変化に起因した操舵特性の変化を、モータによる積極的な発熱と、モータ駆動力の適正化との双方によって効果的に抑制することが可能となる。
(13) 前記伝達装置が、その伝達装置を駆動するために打つ勝つことが必要である駆動抵抗がその伝達装置の低温時において高温時におけるより大きいものであり、前記モータが、その伝達装置に作動的に関連付けて複数個設けられており、前記コントローラが、それら複数個のモータのうち前記伝達装置に最も接近しているものに前記発熱用電流を供給する(1)ないし(12)項のいずれかに記載の操舵装置。
Therefore, according to this steering device, it is possible to effectively suppress the change in the steering characteristics due to the temperature change by both the positive heat generation by the motor and the optimization of the motor driving force.
(13) The drive resistance that the transmission device needs to beat to drive the transmission device is greater at a low temperature of the transmission device than at a high temperature, and the motor is connected to the transmission device. A plurality of the motors are provided in association with each other, and the controller supplies the heat generating current to the motor closest to the transmission device among the plurality of motors according to the items (1) to (12). The steering device according to any one of the above.

前記(1)項に係る操舵装置は、前記伝達装置が、駆動抵抗が低温時において高温時におけるより大きいものであり、前記モータが、その伝達装置に作動的に関連付けて複数個設けられている態様で実施することが可能である。   In the steering device according to the item (1), the transmission device has a larger driving resistance when the driving resistance is low and the motor is operatively associated with the transmission device. It is possible to implement in an embodiment.

この態様においては、それら複数個のモータの中に、伝達装置に最も接近しているものが存在する場合がある。このようなモータは、特殊な環境ではない限り、熱伝達性を考慮すると、伝達装置を加熱するのに最も効率が高いモータであると考えることが自然である。   In this aspect, some of the plurality of motors may be closest to the transmission device. Unless such a motor is in a special environment, it is natural to consider it as the most efficient motor for heating the transfer device, considering heat transferability.

このような知見に基づき、本項に係る操舵装置においては、それら複数個のモータのうち伝達装置に最も接近しているものが選択されてヒータとして機能させられる。
(14) 前記コントローラが、前記被加熱部の温度が設定温度以上に上昇したときに成立する昇温時成立条件が成立するまで、前記車両の走行開始を禁止する走行開始禁止部を含む(2)ないし(13)項のいずれかに記載の操舵装置。
Based on such knowledge, in the steering device according to this section, the one closest to the transmission device among the plurality of motors is selected to function as a heater.
(14) The controller includes a travel start prohibiting unit that prohibits the start of travel of the vehicle until a temperature rise condition that is satisfied when the temperature of the heated part rises to a set temperature or higher (2 The steering device according to any one of items (13) to (13).

この操舵装置によれば、被加熱部の温度が常温域より低いことが原因で操舵特性が通常とは異なっている可能性がある期間に、運転者が操舵操作を行うことが不要となるため、運転者は、操舵特性が変化するという違和感を感じずに済む。   According to this steering device, it is not necessary for the driver to perform a steering operation during a period in which the steering characteristics may be different from normal because the temperature of the heated part is lower than the normal temperature range. The driver does not have to feel uncomfortable that the steering characteristic changes.

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, some of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第1実施形態に従う操舵装置は、車両の運転者によって操作される操作部10(図1参照)と、車両の左右車輪12,12(図2参照)を転舵する転舵部20とを含むように構成されている。   The steering apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an operation unit 10 (see FIG. 1) operated by a vehicle driver and a steering unit 20 that steers left and right wheels 12 and 12 (see FIG. 2) of the vehicle. Are included.

この操舵装置は、運転者による操作に応じ、後述のモータによって左右車輪12,12を電気的に転舵するステア・バイ・ワイヤ式を採用している。この操舵装置においては、操作部10と転舵部20とが機械的に互いに絶縁されている。この操舵装置においては、複数個のモータが動力源として用いられている。   This steering device employs a steer-by-wire system in which left and right wheels 12 and 12 are electrically steered by a motor described later in accordance with an operation by a driver. In this steering apparatus, the operation unit 10 and the steered unit 20 are mechanically insulated from each other. In this steering apparatus, a plurality of motors are used as power sources.

図1には操作部10につき、図2には転舵部20につき、それぞれの機械的構成と電気的構成とが系統的に示されている。   FIG. 1 systematically shows the mechanical configuration and electrical configuration of the operating unit 10 and FIG. 2 of the steered unit 20.

図1に示すように、操作部10においては、運転者によって回転操作されるステアリングホイール22が操作軸24に一体的に回転可能に同軸に連結されている。その操作軸24には、擬似的な操作反力をステアリングホイール22に発生させるために、モータAの回転力が付与される。そのため、操作軸24には、モータAが、減速機(倍力機構でもある。)26を介して機械的に連携させられている。   As shown in FIG. 1, in the operation unit 10, a steering wheel 22 that is rotated by a driver is coaxially connected to an operation shaft 24 so as to be integrally rotatable. A rotational force of the motor A is applied to the operation shaft 24 in order to cause the steering wheel 22 to generate a pseudo operation reaction force. Therefore, the motor A is mechanically linked to the operation shaft 24 via a speed reducer (also a booster mechanism) 26.

本実施形態においては、モータAは、ブラシレスモータとしてのDCモータとして構成されている。モータAは、図3に示すように、固定子としてのステータ27と、可動子としてのロータ28とを備えている。ステータ27にはU相、V相およびW相のコイル29、ロータ28には永久磁石30がそれぞれ装着されている。モータAは、ステータ27とロータ28との磁気的な相互作用によって発生するモータトルクをベクトル制御することが可能な形式のモータの一例である。   In the present embodiment, the motor A is configured as a DC motor as a brushless motor. As shown in FIG. 3, the motor A includes a stator 27 as a stator and a rotor 28 as a mover. The stator 27 is provided with a U-phase, V-phase and W-phase coil 29, and the rotor 28 is provided with a permanent magnet 30. The motor A is an example of a motor capable of vector-controlling the motor torque generated by the magnetic interaction between the stator 27 and the rotor 28.

このモータAにおいては、図3に示すように、永久磁石30の着磁方向に平行な方向にはd軸、直交する方向にはq軸(すなわち、永久磁石30から発生する磁束に直交する軸)がそれぞれ設定されている。モータAに電流がd軸方向に流される場合には、ステータ27とロータ28との間にモータトルクが発生せず、コイル29に供給された電気エネルギーは熱エネルギーに変換される。これにより、モータAが駆動源としてではなく単にヒータとして機能することとなる。   In this motor A, as shown in FIG. 3, the d-axis is in the direction parallel to the magnetization direction of the permanent magnet 30, and the q-axis is in the direction perpendicular to the direction (that is, the axis orthogonal to the magnetic flux generated from the permanent magnet 30). ) Is set for each. When a current is passed through the motor A in the d-axis direction, no motor torque is generated between the stator 27 and the rotor 28, and the electrical energy supplied to the coil 29 is converted into thermal energy. As a result, the motor A functions not only as a drive source but simply as a heater.

これに対し、モータAに電流がq軸方向に流される場合には、ステータ27とロータ28との間にモータトルクが発生し、コイル29に供給された電気エネルギーは熱エネルギーのみならず機械エネルギーにも変換される。これにより、モータAが駆動源として機能することとなる。   On the other hand, when a current flows through the motor A in the q-axis direction, motor torque is generated between the stator 27 and the rotor 28, and the electric energy supplied to the coil 29 is not only thermal energy but also mechanical energy. Is also converted. Thereby, the motor A functions as a drive source.

すなわち、本実施形態においては、モータAが前記(1)項における「モータ」の一例を構成し、モータAにおいてd軸方向に流される電流であるd軸電流Idが同項における「発熱用電流」の一例であり、q軸方向に流される電流であるq軸電流が前記(11)項における「駆動電流」の一例なのである。   That is, in the present embodiment, the motor A constitutes an example of the “motor” in the above item (1), and the d-axis current Id that is a current flowing in the d-axis direction in the motor A is the “heating current” in the same term. The q-axis current that is the current that flows in the q-axis direction is an example of the “drive current” in the item (11).

図1に示すように、本実施形態においては、減速機26が、ホイールギヤ31とピニオンギヤ32とが非同軸にかみ合う構成とされている。ホイールギヤ31は、操作軸24に一体的に回転可能に同軸に取り付けられる一方、ピニオンギヤ32は、モータAのロータ33(図3参照)に一体的に回転可能に同軸に取り付けられている。すなわち、本実施形態においては、操作軸24が前記(1)項における「運動部材」の一例を構成し、減速機26が同項における「伝達装置」の一例を構成しているのである。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the speed reducer 26 is configured such that the wheel gear 31 and the pinion gear 32 mesh non-coaxially. The wheel gear 31 is coaxially attached to the operation shaft 24 so as to be integrally rotatable, while the pinion gear 32 is coaxially attached to the rotor 33 of the motor A (see FIG. 3). That is, in the present embodiment, the operation shaft 24 constitutes an example of the “movement member” in the above item (1), and the speed reducer 26 constitutes an example of the “transmission device” in the same term.

操作軸24には、さらに、それの絶対的な回転角である絶対角を検出する絶対角センサ34が取り付けられている。ここに、絶対角は、被検出回転体の回転角をその被検出回転体の回転数をも考慮して表現する角度であり、これに対し、電気角は、被検出回転体の回転角をその被検出回転体の回転数を無視して表現する角度である。   Further, an absolute angle sensor 34 that detects an absolute angle that is an absolute rotation angle of the operation shaft 24 is attached to the operation shaft 24. Here, the absolute angle is an angle that represents the rotation angle of the detected rotating body in consideration of the number of rotations of the detected rotating body, whereas the electrical angle is the rotation angle of the detected rotating body. The angle is expressed by ignoring the rotational speed of the detected rotating body.

図1に示すように、モータAおよび絶対角センサ34は、コントローラ40に接続されている。モータAは、ドライバ36を介してコントローラ40に接続されている。コントローラ40には、さらに、温度センサ41が接続されている。この温度センサ41は、減速機26の温度を検出するために、減速機26に接触する位置、または減速機26の温度が効率よく伝達するほどに接近する位置に配置されている。   As shown in FIG. 1, the motor A and the absolute angle sensor 34 are connected to the controller 40. The motor A is connected to the controller 40 via the driver 36. A temperature sensor 41 is further connected to the controller 40. In order to detect the temperature of the speed reducer 26, the temperature sensor 41 is disposed at a position where the temperature sensor 41 comes into contact with the speed reducer 26 or a position where the temperature of the speed reducer 26 is so close that the temperature of the speed reducer 26 is efficiently transmitted.

図4に示すように、コントローラ40は、コンピュータ42を主体として構成されている。コンピュータ42は、よく知られているように、CPU44とROM46とRAM48とがバス50によって互いに接続されて構成されている。コントローラ40は、電源51からドライバ36を経てモータAに供給される電力をモータAの電気角に応じて適切に制御することにより、モータAの回転を制御するように設計されている。   As shown in FIG. 4, the controller 40 is composed mainly of a computer 42. As is well known, the computer 42 includes a CPU 44, a ROM 46, and a RAM 48 connected to each other via a bus 50. The controller 40 is designed to control the rotation of the motor A by appropriately controlling the electric power supplied from the power source 51 via the driver 36 to the motor A according to the electrical angle of the motor A.

図4に示すように、コントローラ40には、イグニションスイッチ51aが接続されている。イグニションスイッチ51aは、運転者が車両の一連の走行を開始させるべく、車両のエンジンを点火させるために操作されるキースイッチである。このイグニションスイッチ51aは、前記(6)項における「走行開始センサ」の一例である運転開始スイッチの一例である。   As shown in FIG. 4, an ignition switch 51 a is connected to the controller 40. The ignition switch 51a is a key switch that is operated to ignite the engine of the vehicle so that the driver starts a series of travels of the vehicle. The ignition switch 51a is an example of an operation start switch that is an example of the “travel start sensor” in the above section (6).

なお付言すれば、このイグニションスイッチ51aに代えてまたはこれと一緒に、運転者が車両の運転席に着座したことを検出する着座スイッチ、運転者が運転席のドアのロックを車外において解除したことを検出するドアロック解除スイッチ等を用いて本発明を実施することが可能でである。   In addition, in place of or together with this ignition switch 51a, a seating switch for detecting that the driver is seated in the driver's seat, and that the driver has unlocked the driver's seat door outside the vehicle. It is possible to implement the present invention using a door lock release switch or the like that detects the above.

図4に示すように、ROM46には、CPU44により実行される各種プログラムが記憶されている。それらプログラムの中には、モータAを制御して操作反力を制御するために実行される操作反力制御プログラムと、操舵装置の操舵特性(運転者の操舵感を含む。)安定化させるために実行される操舵特性安定化プログラムとがある。それら操作反力制御プログラムおよび操舵特性安定化プログラムの内容はそれぞれ図5および図6にフローチャートで概念的に表されている。   As shown in FIG. 4, the ROM 46 stores various programs executed by the CPU 44. In these programs, an operation reaction force control program executed to control the operation reaction force by controlling the motor A and a steering characteristic (including a driver's steering feeling) of the steering device are stabilized. There is a steering characteristic stabilization program to be executed. The contents of the operation reaction force control program and the steering characteristic stabilization program are conceptually represented by flowcharts in FIGS. 5 and 6, respectively.

図7には、コントローラ40のうち、モータAの制御および駆動に関連する部分がブロック図で概念的に表わされている。同図に示すように、コントローラ40は、モータ制御部40aと、目標操作反力トルク演算部40bと、操作反力制御ゲイン演算部40cと、d軸電流指令値演算部40dとを備えている。   FIG. 7 conceptually shows a portion of the controller 40 related to the control and driving of the motor A in a block diagram. As shown in the figure, the controller 40 includes a motor control unit 40a, a target operation reaction force torque calculation unit 40b, an operation reaction force control gain calculation unit 40c, and a d-axis current command value calculation unit 40d. .

モータ制御部40aは、目標操作反力トルク演算部40b,操作反力制御ゲイン演算部40cおよびd軸電流指令値演算部40dから入力される情報と、絶対角センサ34から入力される情報とに基づき、ドライバ36に対して信号を出力するために所定の演算を行うように設定されている。   The motor control unit 40a includes information input from the target operation reaction force torque calculation unit 40b, operation reaction force control gain calculation unit 40c, and d-axis current command value calculation unit 40d, and information input from the absolute angle sensor 34. Based on this, it is set to perform a predetermined calculation in order to output a signal to the driver 36.

具体的には、このモータ制御部40aにおいては、モータAにおいてコイル29と永久磁石30との磁気的な相互作用によって発生するモータトルクをベクトル制御するために、モータAのU相,V相およびW相の各コイル29に出力すべき電流値Uo,VoおよびWoが、それらが変換されたd軸電流値Idおよびq軸電流値Iqを媒介として演算される。   Specifically, in this motor control unit 40a, in order to vector control the motor torque generated by the magnetic interaction between the coil 29 and the permanent magnet 30 in the motor A, the U phase, V phase and The current values Uo, Vo, and Wo to be output to each W-phase coil 29 are calculated using the d-axis current value Id and the q-axis current value Iq converted from them as a medium.

さらに具体的には、このモータ制御部40aにおいては、電気角検出部40eが、絶対角センサ34の出力信号に基づいてモータAの電気角θeを検出する。電流検出部40fが、モータAの各相のコイル29に流れる電流値Ui,Vi,Wiを検出する。3相−2相変換部40gが、検出された電気角θeと、検出された電流値Ui,Vi,Wiとに基づき、それら3相の電流値Ui,Vi,Wiを2相の電流値であるd軸電流値Id hおよびq軸電流値Iqhに変換する。   More specifically, in the motor control unit 40a, the electrical angle detection unit 40e detects the electrical angle θe of the motor A based on the output signal of the absolute angle sensor 34. The current detection unit 40f detects current values Ui, Vi, and Wi that flow through the coils 29 of each phase of the motor A. Based on the detected electrical angle θe and the detected current values Ui, Vi, and Wi, the three-phase to two-phase conversion unit 40g converts the three-phase current values Ui, Vi, and Wi into two-phase current values. Conversion into a certain d-axis current value Id h and q-axis current value Iqh is performed.

その3相−2相変換後、電流制御部40hが、その変換されたd軸電流値Id hおよびq軸電流値Iqhと、q軸電流指令値演算部40iから入力されたq軸電流指令値Iq refと、d軸電流指令値演算部40dから入力されたd軸電流指令値Id refとに基づき、PI制御方式に従い、指令信号を生成する。その生成された指令信号は、電気角検出部40eから入力された電気角θeと共に2相−3相変換部40jに入力される。   After the three-phase to two-phase conversion, the current control unit 40h receives the converted d-axis current value Idh and q-axis current value Iqh, and the q-axis current command value input from the q-axis current command value calculation unit 40i. A command signal is generated according to the PI control method based on Iq ref and the d-axis current command value Id ref input from the d-axis current command value calculation unit 40d. The generated command signal is input to the two-phase / three-phase converter 40j together with the electrical angle θe input from the electrical angle detector 40e.

2相−3相変換部40jは、d軸電流値Id hがd軸電流指令値Idrefに接近し、かつ、q軸電流値Iq hがq軸電流指令値Iq refに接近するのに適当なd軸電流値Idおよびq軸電流値Iqを3相の電流値Uo,Vo,Woに変換する。正確には、2相−3相変換部40jは、その適当なd軸電流値Idおよびq軸電流値Iqを、3相のコイル29を媒介にして3相の電流値Uo,Vo,Woに変換するために各相のコイル29に印加すべき3相の電圧値Eu,Ev,Ewを決定する。   The two-phase / three-phase converter 40j is suitable for the d-axis current value Id h to approach the d-axis current command value Idref and the q-axis current value Iq h to approach the q-axis current command value Iq ref. The d-axis current value Id and the q-axis current value Iq are converted into three-phase current values Uo, Vo, Wo. Precisely, the two-phase to three-phase converter 40j converts the appropriate d-axis current value Id and q-axis current value Iq into the three-phase current values Uo, Vo, Wo through the three-phase coil 29. Three-phase voltage values Eu, Ev, Ew to be applied to the coils 29 of each phase for conversion are determined.

その2相−3相変換後、PWM出力部40kが、その決定された電圧値Eu,Ev,Ewを有する各電圧をドライバ36を経て各相のコイル29に印加することにより、PWM方式に従い、3相のコイル29に流れる各電流の値が制御される。その結果、3相のコイル29において3相の電流値Uo,Vo,Woがそれぞれ実現される。   After the two-phase to three-phase conversion, the PWM output unit 40k applies each voltage having the determined voltage values Eu, Ev, and Ew to the coil 29 of each phase through the driver 36, according to the PWM method. The value of each current flowing through the three-phase coil 29 is controlled. As a result, three-phase current values Uo, Vo, Wo are realized in the three-phase coil 29, respectively.

前記目標操作反力トルク演算部40bは、ステアリング角速度、車両速度等、車両操舵情報に基づき、運転者に作用させるべき操作反力トルクの目標値が演算される。   The target operation reaction torque calculation unit 40b calculates a target value of the operation reaction torque to be applied to the driver based on the vehicle steering information such as the steering angular speed and the vehicle speed.

前記q軸電流指令値演算部40iは、目標操作反力トルク演算部40bから入力された操作反力トルクの目標値に操作反力制御ゲインαを掛け算値として影響を加えることによってq軸電流指令値Iq refを演算する。その演算値は前記電流制御部40hに供給される。q軸電流指令値演算部40iに用いられる操作反力制御ゲインαは、前記温度センサ41により検出された減速機26の温度Tに基づき、前記操作反力制御ゲイン演算部40cによって演算される。   The q-axis current command value calculation unit 40i affects the target value of the operation reaction force torque input from the target operation reaction force torque calculation unit 40b by multiplying the operation reaction force control gain α by multiplying the target value. The value Iq ref is calculated. The calculated value is supplied to the current control unit 40h. The operation reaction force control gain α used in the q-axis current command value calculation unit 40 i is calculated by the operation reaction force control gain calculation unit 40 c based on the temperature T of the speed reducer 26 detected by the temperature sensor 41.

前記d軸電流指令値演算部40dは、前記温度センサ41により検出された減速機26の温度Tに基づき、d軸電流指令値Id refを演算し、その演算値を前記電流制御部40hに供給する。   The d-axis current command value calculation unit 40d calculates a d-axis current command value Id ref based on the temperature T of the speed reducer 26 detected by the temperature sensor 41, and supplies the calculated value to the current control unit 40h. To do.

次に、図5を参照しつつ、前記操作反力制御プログラムを説明する。   Next, the operation reaction force control program will be described with reference to FIG.

この操作反力制御プログラムは、コンピュータ42の電源51がONにされている間、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップS1(以下、単に「S1」で表す。他のステップについても同じとする。)において、絶対角センサ34から信号が入力される。次に、S2において、その入力された信号に基づき、モータAの電気角θeが計算される。   This operation reaction force control program is repeatedly executed while the power source 51 of the computer 42 is turned on. At the time of each execution, a signal is first input from the absolute angle sensor 34 in step S1 (hereinafter, simply represented by “S1”. The same applies to other steps). Next, in S2, the electrical angle θe of the motor A is calculated based on the input signal.

すなわち、コンピュータ42のうちそれらS1およびS2を実行する部分が、図7における電気角検出部40eを構成しているのである。   That is, the portion of the computer 42 that executes S1 and S2 constitutes the electrical angle detector 40e in FIG.

続いて、図5におけるS3において、操作反力を制御するのに必要な情報が入力される。そのような必要情報として、例えば、ステアリング角速度、車両速度等がある。ステアリング角速度は、例えば、絶対角センサ34の出力信号に基づいて計算し得る。   Subsequently, in S3 in FIG. 5, information necessary for controlling the operation reaction force is input. Such necessary information includes, for example, steering angular speed, vehicle speed, and the like. The steering angular velocity can be calculated based on the output signal of the absolute angle sensor 34, for example.

その後、S4において、その入力された必要情報に基づき、ステアリングホイール22に付与すべきトルク、すなわち、目標操作反力トルクが計算される。   Thereafter, in S4, based on the input necessary information, a torque to be applied to the steering wheel 22, that is, a target operation reaction torque is calculated.

すなわち、コンピュータ42のうちそれらS3およびS4を実行する部分が、図7における目標操作反力トルク演算部40bを構成しているのである。   That is, the portion of the computer 42 that executes S3 and S4 constitutes the target operation reaction torque calculation unit 40b in FIG.

続いて、図5におけるS5において、その計算された目標操作反力トルクと、前記操作反力制御ゲインαとに基づき、d軸電流指令値Id refが決定される。操作反力制御ゲインαは、図6に示す操舵特性安定化プログラムの実行によって決定される。すなわち、コンピュータ42のうちこのS5を実行する部分が、図7におけるq軸電流指令値演算部40iを構成しているのである。   Subsequently, in S5 in FIG. 5, the d-axis current command value Id ref is determined based on the calculated target reaction force torque and the operation reaction force control gain α. The operation reaction force control gain α is determined by executing the steering characteristic stabilization program shown in FIG. That is, the portion of the computer 42 that executes S5 constitutes the q-axis current command value calculation unit 40i in FIG.

その後、図5におけるS6において、モータAに供給すべき電流が計算される。具体的には、前記検出された電気角θeと、上記決定されたq軸電流指令値Iq refと、モータAの各相のコイル29の実電流値Ui,Vi,Wiと、図6に示す操舵特性安定化プログラムの実行によって決定されるd軸電流指令値Id refとに基づき、ベクトル制御の原理に従い、モータAの各相のコイル29においてそれぞれ実現すべき電流値Uo,Vo,Woが計算される。   Thereafter, in S6 in FIG. 5, the current to be supplied to the motor A is calculated. Specifically, the detected electrical angle θe, the determined q-axis current command value Iq ref, the actual current values Ui, Vi, and Wi of the coils 29 of each phase of the motor A are shown in FIG. Based on the d-axis current command value Id ref determined by executing the steering characteristic stabilization program, current values Uo, Vo, Wo to be realized in the coils 29 of the respective phases of the motor A are calculated according to the principle of vector control. Is done.

すなわち、コンピュータ42のうちこのS6を実行する部分が、図7における電流検出部40f,3相−2相変換部40g,電流制御部40hおよび2相−3相変換部40jに相当するのである。   That is, the portion of the computer 42 that executes S6 corresponds to the current detection unit 40f, the three-phase to two-phase conversion unit 40g, the current control unit 40h, and the two-phase to three-phase conversion unit 40j in FIG.

その後、図5におけるS7において、その計算された電流値と同じ大きさの電流が電源51からモータAの各相のコイル29に供給されるようにコントローラ40からドライバ36に信号が供給され、それにより、モータAが駆動される。すなわち、コンピュータ42のうちこのS7を実行する部分が、図7におけるPWM出力部40kに相当するのである。   Thereafter, in S7 in FIG. 5, a signal is supplied from the controller 40 to the driver 36 so that a current having the same magnitude as the calculated current value is supplied from the power source 51 to the coil 29 of each phase of the motor A. Thus, the motor A is driven. That is, the part of the computer 42 that executes S7 corresponds to the PWM output unit 40k in FIG.

以上で、この操作反力制御プログラムの一回の実行が終了する。   Thus, one execution of the operation reaction force control program is completed.

次に、図6を参照しつつ、前記操舵特性安定化プログラムを説明する。   Next, the steering characteristic stabilization program will be described with reference to FIG.

この操舵特性安定化プログラムも、コンピュータ42の電源51がONにされている間、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、S31において、イグニションスイッチ51aが運転者によってONに操作された直後であるか否かが判定される。今回は、ONに操作された直後であると仮定すれば、判定がYESとなり、S32において、温度センサ41により、減速機26の温度Tが検出される。   This steering characteristic stabilization program is also repeatedly executed while the power source 51 of the computer 42 is turned on. When executing each time, first, in S31, it is determined whether or not it is immediately after the ignition switch 51a is turned ON by the driver. If it is assumed that it is immediately after being operated to be ON this time, the determination is YES, and the temperature T of the speed reducer 26 is detected by the temperature sensor 41 in S32.

続いて、S33において、その検出された温度Tがしきい値Tthより低いか否かが判定される。今回は、車両の一連の走行の開始直後であって、減速機26の温度Tが低いと仮定すれば、判定がYESとなる。   Subsequently, in S33, it is determined whether or not the detected temperature T is lower than a threshold value Tth. This time, if it is assumed that the temperature T of the speed reducer 26 is low immediately after the start of a series of travels of the vehicle, the determination is YES.

その後、S34において、d軸電流指令値Id refが、温度Tの検出値に基づいて決定される。本実施形態においては、例えば図8にグラフで示すように、温度Tとd軸電流指令値Id refとの関係がROM46に記憶されており、その関係に従い、今回の温度Tに対応するd軸電流指令値Id refが決定される。   Thereafter, in S34, the d-axis current command value Id ref is determined based on the detected value of the temperature T. In the present embodiment, for example, as shown by a graph in FIG. 8, the relationship between the temperature T and the d-axis current command value Id ref is stored in the ROM 46, and the d-axis corresponding to the current temperature T according to the relationship. A current command value Id ref is determined.

本実施形態においては、図8に示すように、温度Tがしきい値Tthよりかなり低い第1低温領域においては、d軸電流指令値Id refが最高値で維持され、それにより、モータAの発熱ひいては減速機26の加熱が急速に行われる。その第1低温領域に後続し、かつ、しきい値Tthよりやや低い第2低温領域においては、d軸電流指令値Id refが温度Tの上昇につれて減少させられ、これにより、減速機26が必要以上に加熱されることが回避されるようになっている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, in the first low temperature region where the temperature T is considerably lower than the threshold value Tth, the d-axis current command value Id ref is maintained at the maximum value. Heat generation, and hence the reduction gear 26 is heated rapidly. In the second low temperature region that follows the first low temperature region and is slightly lower than the threshold value Tth, the d-axis current command value Id ref is decreased as the temperature T rises. The above heating is avoided.

d軸電流指令値Id refがこのように制御される結果、運転者に作用する操作反力が、低温領域にあるにもかかわらず、常温領域と同程度の大きさに制限される。それにより、操作反力が、減速機26の温度Tによって大きく変動せずに済む。   As a result of the d-axis current command value Id ref being controlled in this way, the operation reaction force acting on the driver is limited to the same magnitude as that in the normal temperature region, although it is in the low temperature region. As a result, the operation reaction force does not greatly vary depending on the temperature T of the speed reducer 26.

すなわち、コンピュータ42のうちこのS34を実行する部分が、図7におけるd軸電流指令値演算部40dを構成しているのである。   That is, the portion of the computer 42 that executes S34 constitutes the d-axis current command value calculation unit 40d in FIG.

図6におけるS34の実行が終了すると、S35において、操作反力制御ゲインαの指令値α refが決定される。本実施形態においては、例えば図9にグラフで示すように、温度Tと指令値α refとの関係がROM46に記憶されており、その関係に従い、今回の温度Tに対応する指令値α refが決定される。   When the execution of S34 in FIG. 6 ends, in S35, the command value α ref of the operation reaction force control gain α is determined. In the present embodiment, for example, as shown by a graph in FIG. 9, the relationship between the temperature T and the command value α ref is stored in the ROM 46, and the command value α ref corresponding to the current temperature T is determined according to the relationship. It is determined.

本実施形態においては、図9に示すように、温度Tがしきい値Tthより低い低温領域においては、指令値α refが1より小さい値とされるとともに、温度Tの上昇につれて増加する可変値とされ、それにより、運転者に作用する操作反力のうちモータAの駆動力に寄与する成分が、温度Tがしきい値Tth以上である常温域におけるより、小さくされる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, in the low temperature region where the temperature T is lower than the threshold value Tth, the command value α ref is set to a value smaller than 1, and the variable value increases as the temperature T increases. Thus, the component that contributes to the driving force of the motor A among the operating reaction forces acting on the driver is made smaller than in the normal temperature range where the temperature T is equal to or higher than the threshold value Tth.

指令値α refを1より小さい値に制限することは、q軸電流指令値Iq refを通常より小さい値に制限することを意味し、ひいては、モータAの駆動力すなわち操作反力の発生に寄与する力が通常より減少することを意味する。   Limiting the command value α ref to a value smaller than 1 means limiting the q-axis current command value Iq ref to a value smaller than normal, and thus contributes to the generation of the driving force of the motor A, that is, the operation reaction force. It means that the power to do is reduced than usual.

したがって、本実施形態においては、d軸電流指令値Id refの印加によるモータAの積極的な発熱(意図的な発熱)と、q軸電流指令値Iq refの制限によるモータAの駆動力の低下との共同作用により、減速機26の温度Tが常温より低いか否かを問わず、操作反力が安定化させられる。   Therefore, in the present embodiment, the motor A actively generates heat (intentional heat generation) by applying the d-axis current command value Id ref, and the motor A driving force decreases by limiting the q-axis current command value Iq ref. The operation reaction force is stabilized regardless of whether or not the temperature T of the speed reducer 26 is lower than the normal temperature.

ただし、d軸電流指令値Id refの印加によるモータAの積極的な発熱(意図的な発熱)のみにより、減速機26の温度Tが常温より低いか否かを問わず、操作反力が安定化させられる態様で本発明を実施することが可能である。   However, the operational reaction force is stable regardless of whether or not the temperature T of the speed reducer 26 is lower than the normal temperature only by the positive heat generation (intentional heat generation) of the motor A by the application of the d-axis current command value Id ref. It is possible to carry out the present invention in a mode that can be realized.

すなわち、コンピュータ42のうちこのS35を実行する部分が、図7における操作反力制御ゲイン演算部40cを構成しているのである。   That is, the portion of the computer 42 that executes S35 constitutes the operation reaction force control gain calculation unit 40c in FIG.

その後、図6におけるS32に戻り、温度Tがしきい値Tth以上となるまで、S32ないしS35のステップの実行が繰り返される。   Thereafter, the process returns to S32 in FIG. 6 and the execution of steps S32 to S35 is repeated until the temperature T becomes equal to or higher than the threshold value Tth.

温度Tがしきい値Tth以上となれば、S33の判定がNOとなり、S36において、d軸電流指令値Id refが0に減少させられ、それにより、モータAの意図的な加熱が終了させられる。その後、S37において、操作反力制御ゲインαの指令値α refが1に設定され、それにより、q軸電流指令値Id refの制限による操作反力の軽減も終了させられる。以上で、この操舵特性安定プログラムの一回の実行が終了する。   If the temperature T is equal to or higher than the threshold value Tth, the determination in S33 is NO, and in S36, the d-axis current command value Id ref is decreased to 0, whereby the intentional heating of the motor A is terminated. . Thereafter, in S37, the command value α ref of the operation reaction force control gain α is set to 1, thereby ending the reduction of the operation reaction force by limiting the q-axis current command value Id ref. This completes one execution of the steering characteristic stabilization program.

以上、イグニションスイッチ51aが運転者によってONに操作された直後である場合を説明したが、その直後ではない場合には、S1の判定がNOとなり、S36およびS37の実行を経てこの操舵特性安定化プログラムの一回の実行が終了する。   As described above, the case where the ignition switch 51a is immediately after being turned ON by the driver has been described. However, when the ignition switch 51a is not immediately after that, the determination of S1 is NO and the steering characteristics are stabilized through the execution of S36 and S37. A single execution of the program ends.

図2に示すように、転舵部20においては、左右車輪12,12がラック・アンド・ピニオン方式により転舵される。左右車輪12,12は、各タイロッド52,52を経てラック軸56の両端にそれぞれ連結されている。ラック軸56には、ラック60が形成されており、そのラック60にピニオン62がかみ合わされている。それらラック60およびピニオン62は、ギヤによって相互に運動を伝達する運動伝達機構64を構成している。   As shown in FIG. 2, in the steered portion 20, the left and right wheels 12, 12 are steered by a rack and pinion method. The left and right wheels 12 and 12 are connected to both ends of the rack shaft 56 through the tie rods 52 and 52, respectively. A rack 60 is formed on the rack shaft 56, and a pinion 62 is engaged with the rack 60. The rack 60 and the pinion 62 constitute a motion transmission mechanism 64 that transmits motion to each other by a gear.

ラック軸56には同軸に、モータBとモータCとが搭載されている。それらモータB,Cは、ラック軸56を軸方向に変位させるために搭載されている。それらモータB,Cは、それらに共通のロータ66を備えており、そのロータ66の回転運動が、運動変換機構としてのボールねじ機構68により、直線運動に変換されてラック軸56に伝達されるようになっている。各モータB,Cには、相対的な回転角を相対角として検出する相対角センサ(例えば、レゾルバセンサ)70が搭載されている。   A motor B and a motor C are mounted coaxially on the rack shaft 56. These motors B and C are mounted to displace the rack shaft 56 in the axial direction. These motors B and C are provided with a common rotor 66, and the rotational motion of the rotor 66 is converted into linear motion by a ball screw mechanism 68 as a motion conversion mechanism and transmitted to the rack shaft 56. It is like that. Each motor B and C is equipped with a relative angle sensor (for example, a resolver sensor) 70 that detects a relative rotation angle as a relative angle.

ピニオン62から同軸にピニオン軸72が延びており、このピニオン軸72にモータDが、減速機(倍力機構でもある。)74を介して機械的に連携させられている。   A pinion shaft 72 extends coaxially from the pinion 62, and a motor D is mechanically linked to the pinion shaft 72 via a speed reducer (also a booster mechanism) 74.

本実施形態においては、減速機74が、減速機26と同様に、ホイールギヤ76とピニオンギヤ78とが非同軸にかみ合う構成とされている。ホイールギヤ76は、ピニオン軸72に一体的に回転可能に同軸に取り付けられる一方、ピニオンギヤ78は、モータDの図示しないロータに一体的に回転可能に同軸に取り付けられている。   In the present embodiment, the speed reducer 74 is configured such that the wheel gear 76 and the pinion gear 78 mesh non-coaxially, as with the speed reducer 26. The wheel gear 76 is coaxially attached to the pinion shaft 72 so as to be integrally rotatable, while the pinion gear 78 is coaxially attached to a rotor (not shown) of the motor D so as to be integrally rotatable.

ピニオン軸72には、さらに、それの絶対的な回転角である絶対角を検出する絶対角センサ80が取り付けられている。絶対角の定義は、前述の定義と共通する。   The pinion shaft 72 is further provided with an absolute angle sensor 80 that detects an absolute angle that is an absolute rotation angle of the pinion shaft 72. The definition of absolute angle is the same as the above definition.

それらモータB,C,D、2個の相対角センサ70,70および絶対角センサ80は、モータAおよび絶対角センサ34と共に、コントローラ40に共通に接続されている。図3に示すように、ROM46には、モータB,C,Dを制御して左右車輪12,12の転舵角を制御するためにCPU44により実行される転舵制御プログラムが記憶されている。この転舵制御プログラムは、モータAの制御と同様に、モータBをそれの電気角に応じて制御するモータB制御ルーチンと、モータCをそれの電気角に応じて制御するモータC制御ルーチンと、モータDをそれの電気角に応じて制御するモータD制御ルーチンとを含んでいる。   The motors B, C, D, the two relative angle sensors 70, 70 and the absolute angle sensor 80 are commonly connected to the controller 40 together with the motor A and the absolute angle sensor 34. As shown in FIG. 3, the ROM 46 stores a steering control program that is executed by the CPU 44 in order to control the motors B, C, and D to control the steering angles of the left and right wheels 12 and 12. The steering control program includes a motor B control routine for controlling the motor B according to its electrical angle, and a motor C control routine for controlling the motor C according to its electrical angle, as in the control of the motor A. And a motor D control routine for controlling the motor D according to its electrical angle.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、温度Tがしきい値Tthより低いことが、前記(2)項における「低温時成立条件」の一例を構成し、温度センサ41が前記(3)項における「温度センサ」の一例を構成し、減速機26が前記(4)項における「被加熱部」の一例を構成しているのである。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the temperature T being lower than the threshold value Tth constitutes an example of the “satisfaction condition at low temperature” in the item (2), and the temperature sensor 41 is An example of the “temperature sensor” in the item (3) is configured, and the reduction gear 26 configures an example of the “heated part” in the item (4).

さらに、本実施形態においては、イグニションスイッチ51aが運転者によってONに操作されることが、前記(5)項における「走行開始時成立条件」の一例を構成し、イグニションスイッチ51aが前記(6)項における「走行開始スイッチ」の一例を構成しているのである。   Furthermore, in the present embodiment, the ignition switch 51a being turned ON by the driver constitutes an example of the “establishment condition at the start of travel” in the above section (5), and the ignition switch 51a is configured as described in (6). This constitutes an example of the “travel start switch” in the section.

さらに、本実施形態においては、ステアリングホイール22が前記(7)項における「操作部材」の一例を構成し、モータAが同項における「操作反力用モータ」の一例を構成しているのである。さらに、モータAが前記(10)項における「モータ」の一例を構成し、コンピュータ42のうち図5におけるS6およびS7を実行する部分が前記(11)または(12)項における「駆動電流供給部」の一例を構成しているのである。   Further, in the present embodiment, the steering wheel 22 constitutes an example of the “operation member” in the item (7), and the motor A constitutes an example of the “operation reaction force motor” in the item. . Further, the motor A constitutes an example of the “motor” in the item (10), and the portion of the computer 42 that executes S6 and S7 in FIG. 5 is the “drive current supply unit in the item (11) or (12)”. "Is an example.

次に、本発明の第2実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と共通する要素が多いため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, only different elements will be described in detail, and the common elements will be described in detail using the same reference numerals or names. Is omitted.

本実施形態においては、第1実施形態と同様に、減速機26の温度Tがしきい値Tthより低い期間中、モータAの意図的な発熱によって減速機26が加熱される。   In the present embodiment, as in the first embodiment, the speed reducer 26 is heated by the intentional heat generation of the motor A during the period when the temperature T of the speed reducer 26 is lower than the threshold value Tth.

ただし、第1実施形態とは異なり、温度Tがしきい値Tthに上昇するまでの期間(例えば、30秒等、1分より短い期間)、車両の走行が禁止される。運転者が操舵操作を行うことが不要とされるのであり、これにより、運転者は、車両走行中に操舵感が変化してしまうという違和感を感じずに済む。   However, unlike the first embodiment, traveling of the vehicle is prohibited during a period until the temperature T rises to the threshold value Tth (for example, a period shorter than 1 minute, such as 30 seconds). This eliminates the need for the driver to perform a steering operation, so that the driver does not have to feel the uncomfortable feeling that the steering feeling changes while the vehicle is traveling.

したがって、本実施形態においては、温度Tがしきい値Tthに上昇するまでの期間、操作反力制御ゲインαを通常とは異なる値に変化させることは不可欠ではない。   Therefore, in the present embodiment, it is not essential to change the operation reaction force control gain α to a value different from the normal value during the period until the temperature T rises to the threshold value Tth.

図10には、本実施形態に従う操舵装置における操舵特性安定化プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。以下、この操舵特性安定化プログラムの内容を具体的に説明するが、第1実施形態における操舵特性安定化プログラムにおけるステップと共通するステップについては、簡単に説明する。   FIG. 10 conceptually shows in a flowchart the contents of the steering characteristic stabilization program in the steering apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, although the content of this steering characteristic stabilization program is demonstrated concretely, the step which is common in the step in the steering characteristic stabilization program in 1st Embodiment is demonstrated easily.

本実施形態における操舵特性安定化プログラムにおいては、まず、S51において、図6におけるS31と同様にして、イグニションスイッチ51aが運転者によってONに操作された直後であるか否かが判定される。今回は、その直後であると仮定すれば、判定がYESとなり、S52において、図6におけるS32と同様にして、減速機26の温度Tが検出される。   In the steering characteristic stabilization program in the present embodiment, first, in S51, it is determined whether or not it is immediately after the ignition switch 51a is turned ON by the driver, similarly to S31 in FIG. If it is assumed that it is immediately after this time, the determination is YES, and the temperature T of the speed reducer 26 is detected in S52 as in S32 in FIG.

今回は、その検出された温度Tがしきい値Tthより低いと仮定すれば、S53の判定がYESとなり、S54において、図6におけるS34と同様にして、d軸電流指令値Id refが決定される。その後、S55において、車両の発進が禁止される。車両の走行が開始されることが禁止されるのであり、例えば、車両発進禁止状態にあることを視覚的または聴覚的に運転者に告知した状態で、運転者による発進のための操作(例えば、ブレーキ解除操作、アクセル操作等)が無効にされる。   If it is assumed that the detected temperature T is lower than the threshold value Tth this time, the determination in S53 is YES, and in S54, the d-axis current command value Id ref is determined in the same manner as S34 in FIG. The Thereafter, in S55, the start of the vehicle is prohibited. For example, an operation for starting by the driver (for example, for example, in a state where the driver is visually or audibly informed that the vehicle is prohibited from starting). Brake release operation, accelerator operation, etc.) are invalidated.

その後、S52に戻り、温度Tがしきい値Tth以上に上昇するまで、S52ないしS55のステップの実行が繰り返される。   Thereafter, the process returns to S52, and the execution of steps S52 to S55 is repeated until the temperature T rises to the threshold value Tth or higher.

温度Tがしきい値Tth以上に上昇すれば、S53の判定がNOとなり、S56において、d軸電流指令値Id refが0に減少させられ、その後、S57において、車両の発進が許可される。   If temperature T rises above threshold value Tth, the determination in S53 is NO, and d-axis current command value Id ref is decreased to 0 in S56, and then vehicle start is permitted in S57.

以上で、この操舵特性安定化プログラムの一回の実行が終了する。   This completes one execution of the steering characteristic stabilization program.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ42のうち図10におけるS55を実行する部分が前記(14)項における「車両走行禁止部」の一例を構成し、温度Tがしきい値Tth以上に上昇することが、同項における「昇温時成立条件」の一例を構成しているのである。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the portion of the computer 42 that executes S55 in FIG. 10 constitutes an example of the “vehicle travel prohibition portion” in the section (14), and the temperature T is reduced. The rise to the threshold value Tth or more constitutes an example of the “satisfaction condition at the time of temperature rise” in the same term.

次に、本発明の第3実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態に対し、操作部のみが異なり、他の要素については共通するため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment differs from the first embodiment only in the operation unit and is common to other elements, only the different elements will be described in detail, and the same reference numerals or names are used for the common elements. Therefore, the detailed description is omitted.

図11に示すように、本実施形態においては、操作部110が、2個のモータX,Yを冗長的に備えるように構成されている。それらモータX,Yは、図示しない共通のロータを経て、それらに共通の減速機114に連結されている。その減速機114には、操作軸24が連結されており、モータX,Yの回転を減速させて操作軸24を介してステアリングホイール22に伝達する。モータX,Yはそれぞれのドライバ36,36を介してコントローラ40に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the operation unit 110 is configured to redundantly include two motors X and Y. The motors X and Y are connected to a common speed reducer 114 via a common rotor (not shown). An operation shaft 24 is connected to the speed reducer 114, and the rotation of the motors X and Y is decelerated and transmitted to the steering wheel 22 via the operation shaft 24. The motors X and Y are electrically connected to the controller 40 via respective drivers 36 and 36.

図11に示すように、第1実施形態と同様に、減速機114に温度センサ41が関連付けられており、減速機114の温度Tの検出値がコントローラ40に供給される。ステアリングホイール22の操作角が操作角センサ118によって検出される。その検出された操作角は、各モータX,Yの電気角として、コントローラ40に供給される。   As shown in FIG. 11, similarly to the first embodiment, the temperature sensor 41 is associated with the speed reducer 114, and the detected value of the temperature T of the speed reducer 114 is supplied to the controller 40. The operation angle of the steering wheel 22 is detected by the operation angle sensor 118. The detected operation angle is supplied to the controller 40 as the electrical angle of each motor X, Y.

本実施形態においては、モータX,Yの双方が第1実施形態におけるモータAと同様にして、意図的な発熱を行うように制御されるわけではない。本実施形態においては、それら2個のモータX,Yのうち、減速機114に接近しているものについてのみ、モータAの制御と同様な制御が行われる。それら2個のモータX,Yのうち、減速機114により効率よく熱を伝達できる位置にあるものにつき、意図的な発熱が行われるようになっている。   In the present embodiment, both the motors X and Y are not controlled to intentionally generate heat in the same manner as the motor A in the first embodiment. In the present embodiment, the same control as the control of the motor A is performed only for the two motors X and Y that are close to the speed reducer 114. Of these two motors X and Y, those that are in positions where heat can be efficiently transmitted by the speed reducer 114 are designed to generate heat intentionally.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、減速機114が前記(13)項における「伝達装置」の一例を構成し、コントローラ40が同項における「コントローラ」の一例を構成しているのである。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the speed reducer 114 constitutes an example of the “transmission device” in the item (13), and the controller 40 constitutes an example of the “controller” in the item. It is.

以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記[課題を解決するための手段]の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。   As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are merely examples, and those skilled in the art, including the aspect described in the section of [Means for Solving the Problems], described above. It is possible to implement the present invention in other forms in which various modifications and improvements are made based on the knowledge.

本発明の第1実施形態に従う操舵装置のうちの操作部10を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the operation part 10 among the steering apparatuses according to 1st Embodiment of this invention. 上記操舵装置のうちの転舵部20を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the steering part 20 among the said steering apparatuses. 図1におけるモータAの一部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows a part of motor A in FIG. 図1および図2におけるコントローラ40の構成を概念的に表すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram conceptually showing the configuration of a controller 40 in FIGS. 1 and 2. 図4における操作反力制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。5 is a flowchart conceptually showing the contents of an operation reaction force control program in FIG. 4. 図4における操舵特性安定化プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。5 is a flowchart conceptually showing the contents of a steering characteristic stabilization program in FIG. 図4のコントローラを示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the controller of FIG. 図6の操舵特性安定化プログラムにおける温度Tとd軸電流指令値Id refとの関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the temperature T in the steering characteristic stabilization program of FIG. 6, and d-axis current command value Id ref. 図6の操舵特性安定化プログラムにおける温度Tと操作反力制御ゲインαの指令値α refとの関係の一例を示すグラフである。7 is a graph showing an example of a relationship between a temperature T and a command value α ref of an operation reaction force control gain α in the steering characteristic stabilization program of FIG. 6. 本発明の第2実施形態に従う操舵装置におけるコントローラ40のコンピュータによって実行される操舵特性安定化プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the content of the steering characteristic stabilization program performed by the computer of the controller 40 in the steering device according to 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に従う操舵装置のうちの操作部110を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the operation part 110 among the steering apparatuses according to 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,110 操作部
22 ステアリングホイール
24 操作軸
26,114 減速機
27 ステータ
28 ロータ
29 コイル
30 永久磁石
40 コントローラ
41 温度センサ
51a イグニションスイッチ
A,B,C,D,E,F,X,Y モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 Operation part 22 Steering wheel 24 Operation shaft 26,114 Reduction gear 27 Stator 28 Rotor 29 Coil 30 Permanent magnet 40 Controller 41 Temperature sensor 51a Ignition switch A, B, C, D, E, F, X, Y Motor

Claims (10)

車両において運転者の操舵操作に応じて車輪を転舵することによって車両を操舵する操舵装置であって、
固定子と可動子とを有するモータと、
前記操舵に関連して運動させられる運動部材と、
前記可動子の運動を前記運動部材に伝達する伝達装置と、
前記モータへの供給電流を制御するコントローラであって、予め定められた条件が成立した場合に、前記可動子の運動を伴うことなく前記モータが発熱するための発熱用電流をそのモータに供給するものと
を含む操舵装置。
A steering device for steering a vehicle by turning wheels in accordance with a steering operation of a driver in the vehicle,
A motor having a stator and a mover;
A moving member moved in relation to the steering;
A transmission device for transmitting the movement of the mover to the movement member;
A controller for controlling a supply current to the motor, and when a predetermined condition is satisfied, supplies a heat generation current for the motor to generate heat without the movement of the mover. Steering devices including things.
前記条件が、当該操舵装置のうち前記モータの発熱によって加熱されるべき被加熱部の温度が設定温度以下である場合に成立する低温時成立条件を含む請求項1に記載の操舵装置。   The steering apparatus according to claim 1, wherein the condition includes a low-temperature condition that is established when a temperature of a heated portion to be heated by heat generation of the motor of the steering apparatus is equal to or lower than a set temperature. 前記伝達装置が、その伝達装置を駆動するために打つ勝つことが必要である駆動抵抗がその伝達装置の低温時において高温時におけるより大きいものであり、前記被加熱部が、その伝達装置である請求項2に記載の操舵装置。   The drive resistance that the transmission device needs to beat to drive the transmission device is greater at the low temperature of the transmission device than at the high temperature, and the heated portion is the transmission device The steering apparatus according to claim 2. 前記条件が、前記車両の一連の走行が開始された場合に成立する走行開始時成立条件を含む請求項1ないし3のいずれかに記載の操舵装置。   The steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the condition includes a travel start time satisfaction condition that is satisfied when a series of travels of the vehicle is started. さらに、運転者によって操作される操作部材を含み、前記モータが、運転者によるその操作部材の操作に対する操作反力をその操作部材を介して運転者に作用させるために前記運動部材を駆動する操作反力用モータを含む請求項1ないし4のいずれかに記載の操舵装置。   Furthermore, an operation member that is operated by a driver includes an operation member that drives the motion member so that the motor acts on the driver via the operation member with an operation reaction force to the operation of the operation member by the driver. The steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising a reaction force motor. 前記モータが、前記固定子と前記可動子との一方には永久磁石、他方にはコイルがそれぞれ装着され、かつ、前記永久磁石の着磁方向に平行な方向にはd軸、直交する方向にはq軸がそれぞれ設定されたものであり、
前記発熱用電流が、前記モータに、前記d軸の方向と前記q軸の方向とのうちd軸の方向のみに流される電流である請求項1ないし5のいずれかに記載の操舵装置。
In the motor, a permanent magnet is mounted on one of the stator and the mover, and a coil is mounted on the other, respectively, and the direction parallel to the magnetization direction of the permanent magnet is in the direction perpendicular to the d axis. Are q-axis set respectively.
The steering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat generating current is a current that flows through the motor only in a d-axis direction out of the d-axis direction and the q-axis direction.
前記コントローラが、運転者の操舵操作中に、前記モータに前記発熱用電流を供給するのと並行して、前記可動子を駆動するための駆動電流を前記モータに供給する駆動電流供給部を含む請求項1ないし6のいずれかに記載の操舵装置。   The controller includes a drive current supply unit that supplies a drive current for driving the mover to the motor in parallel with supplying the heat generation current to the motor during a steering operation of the driver. The steering apparatus according to any one of claims 1 to 6. さらに、運転者によって操作される操作部材を含み、前記駆動電流供給部が、前記モータに前記発熱用電流を供給する場合に、供給しない場合より、運転者による前記操作部材の操作に対する操作反力であって前記モータによって発生させられるものが減少するように前記駆動電流を変化させる請求項7に記載の操舵装置。   Furthermore, an operation member that is operated by a driver is included, and when the driving current supply unit supplies the heat generation current to the motor, an operation reaction force to the operation of the operation member by the driver is higher than when not supplied. The steering apparatus according to claim 7, wherein the drive current is changed so that the amount generated by the motor is reduced. 前記伝達装置が、その伝達装置を駆動するために打つ勝つことが必要である駆動抵抗がその伝達装置の低温時において高温時におけるより大きいものであり、前記モータが、その伝達装置に作動的に関連付けて複数個設けられており、前記コントローラが、それら複数個のモータのうち前記伝達装置に最も接近しているものに前記発熱用電流を供給する請求項1に記載の操舵装置。   The drive resistance that the transmission device needs to beat to drive the transmission device is greater at a low temperature of the transmission device at a high temperature, and the motor is operatively connected to the transmission device. The steering apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the motors are provided in association with each other, and the controller supplies the heat generation current to a motor closest to the transmission device among the plurality of motors. 前記コントローラが、前記被加熱部の温度が設定温度以上に上昇したときに成立する昇温時成立条件が成立するまで、前記車両の走行開始を禁止する走行開始禁止部を含む請求項2または3に記載の操舵装置。

The said controller contains the driving | running | working start prohibition part which prohibits the driving | running | working start of the said vehicle until the temperature rising condition satisfaction condition satisfied when the temperature of the said to-be-heated part rises more than preset temperature is satisfied. The steering apparatus as described in.

JP2003373920A 2003-11-04 2003-11-04 Steering device Expired - Fee Related JP4211571B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003373920A JP4211571B2 (en) 2003-11-04 2003-11-04 Steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003373920A JP4211571B2 (en) 2003-11-04 2003-11-04 Steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005138606A true JP2005138606A (en) 2005-06-02
JP4211571B2 JP4211571B2 (en) 2009-01-21

Family

ID=34685799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003373920A Expired - Fee Related JP4211571B2 (en) 2003-11-04 2003-11-04 Steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4211571B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015136958A (en) * 2014-01-20 2015-07-30 本田技研工業株式会社 Vehicle steering device
WO2018159341A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Robot control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015136958A (en) * 2014-01-20 2015-07-30 本田技研工業株式会社 Vehicle steering device
WO2018159341A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Robot control method
CN110366818A (en) * 2017-03-01 2019-10-22 松下知识产权经营株式会社 The control method of robot
CN110366818B (en) * 2017-03-01 2023-05-12 松下知识产权经营株式会社 Robot control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4211571B2 (en) 2009-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5968805B2 (en) Motor device and motor drive device
JP3849979B2 (en) Electric power steering device
JP4969188B2 (en) Electric power steering control device
JP4022552B2 (en) Brushless motor drive method and drive control apparatus thereof
JP2008049968A (en) Power steering device
EP2336002A1 (en) Electric power steering device
US7786687B2 (en) Apparatus and method for control of an active front steering (AFS) system
JP2013112279A (en) Vehicle steering system
JP6137534B2 (en) Vehicle steering system
JP2015166199A (en) Vehicular steering device
JP2007030678A (en) Steering assist device of vehicle
US11485404B2 (en) Controller for steering device
JP2020083059A (en) Control device of vehicle
JP2020040437A (en) Power steering device
US20200136543A1 (en) Motor control device and motor control method
JP2004352090A (en) Steering control device for vehicle
JP5333837B2 (en) Power steering device
JP2010167881A (en) Steering device of vehicle
JP4211571B2 (en) Steering device
JP4248960B2 (en) Variable transmission ratio steering device
JP2009046005A (en) Electric power steering device
JP5581783B2 (en) Transmission ratio variable device and vehicle steering device
JP4622593B2 (en) Electric power steering device
JP5418812B2 (en) Power steering device
JP2004224159A (en) Steering control device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20060202

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080319

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080408

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080529

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081007

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Effective date: 20081020

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees